X线发生装置摘要.ppt

第二章 X线发生装置 第一节 X射线产生原理及性质 X射线产生原理 电子源； 高压电场及真空； 适当的阻挡物(金属靶面)来承受高速电子的能量，使高速电子所带的动能转变成X线。 X射线的基本性质 波长很短的不可见电磁波 穿透作用 能量大，能穿透一般光线不能穿透的物质，包括人体 荧光作用 荧光屏、增感屏、影像增强器的输入屏 感光作用 电离作用 电离室、正比计数管、盖革弥勒计数管 X射线的质 X射线的质是指X射线能量的大小，可用X线管的管电压来描述X射线的质，单位为kV。 不同质的X射线的用途 X射线的量 X射线的量是指单位时间内通过X射线入射方向的垂直的单位面积内的X射线光子数的多少。通常用管电流 I (mA)和曝光时间t(s)的乘积来描述。即毫安秒(mAs)。 X射线与物质相互作用 A) 光电吸收：物质原子完全吸收光子能量，原子中的电子被高速轰出，原子被电离； B) 康普顿散射：物质原子部分吸收光子能量，入射X射线以较低的能量射出，同时还有高速电子，原子同样被电离； X射线与人体相互作用 X射线强度随入射深度呈指数衰减； 与物质密度有关，密度越大，对X射线衰减越多，如骨骼中的钙和磷等，对X射线吸收较多，而肌肉中含有的氢、碳和氧等对X射线吸收较少。碘、钡通常用作造影剂。 与X射线能量有关，能量越大，被吸收和散射的越少，穿透力越强。 能量不同 当X射线穿出人体。。。 拍胸片时，只有约1%的X射线穿出人体； 散射射线的危害：形成噪声并显著降低图像对比度； 胶片感光，为什么到达胶片的射线越多，冲洗之后的胶片越黑？ 加与不加滤线栅 什么使胶片发黑？ X射线对人体的影响 剂量与危害 X射线对人体 X射线撞击原子，使其电离，被轰电子又有可能撞击其他原子，单个光子可能造成成百上千个生物分子电离； 被电离的分子，处于不稳定状态，可能发生化学反应； DNA是细胞增殖、遗传的物质基础，是引起细胞生化、生理改变的关键性物质； 若受损DNA还能自我复制，则可能形成肿瘤或白血病； 若卵细胞或精子受损，则他们的后代可能异常； 若胎儿的DNA受损，则发育畸形。 第二节 X线管 固定阳极X线管 旋转阳极X线管 特殊X线管 球管参数 管套 阳极靶面 一般用钨制成。 优点：熔点高—3370度；高温下，蒸汽压低，蒸发少，可延长X线管的使用寿命。 缺点：导热率小，热量不能很快传导。需通过真空熔焊把钨靶焊接在无氧铜体上，以增强靶面的散热。 　　 固定阳极X线管的靶面静止不动，高速运动的电子流总是轰击在靶面固定的同一位置上。由于单位面积上所承受的最大功率是一定的（200W/mm2），所以固定阳极Ｘ线管的功率是有限的。 二次电子 　　　高速运动的电子流轰击靶面时，会有少量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子称为二次电子。二次电子有害无益，其能量较大（约为原能量的99%），轰击到玻璃壳内壁上，将使玻璃壳温度升高而释放气体，降低管内真空度或使玻璃壳击穿；二次电子再次被阳极吸引轰击到靶面上时，由于没有经过聚焦，将辐射出非焦点散射Ｘ线，使Ｘ线影像质量下降。 阳极帽 　　　阳极帽固定在阳极上，并罩在靶面的四周，与阳极同电位，故可吸收50%~60%的二次电子，并可吸收一部分散射Ｘ线，从而保护Ｘ线管并提高影像质量。 阳极柄 　　　阳极柄固定Ｘ线管并将曝光时产生的热量传导出去。它与阳极头的铜体相连，其管外部分浸在油中，通过与油之间的热传导，将靶面的热量传导出去。 灯丝 　　　由钨制成（发射电子能力强、高温下不易蒸发、良好的延展性、容易加工成细丝），其作用是辐射热电子。灯丝通电后，温度逐渐升高，到一定温度（约2100K）后开始辐射热电子。 灯丝发射电流与温度有关，温度低于2400K时，随着温度升高，发射电流增加较慢；温度高于2400K时，灯丝温度稍提高一点，发射电流即增加很多。 　　　 阴极 灯丝点燃时间越长，工作温度越高，钨的蒸发越快，灯丝寿命越短。缩短灯丝的点燃时间可延长灯丝的寿命。如果灯丝电流比额定值升高5%，灯丝寿命缩短一半，所以灯丝加热电流应严格限制在额定值以下，同时应尽量缩短高温点燃时间。 阴极头 对灯丝发射电子进行聚焦。将灯丝装入一个用镍或铁镍合金等制成的长方形罩中，该罩称集射罩。集射罩具有与灯丝相同的负电位，并借其几何形状，达到聚焦目的。 实际焦点与有效焦点 对X线成像质量影响最大的因素之一就是X线管的焦点。 实际焦点---灯丝辐射的热电子在靶面上的轰击面积。 有效焦点---实际焦点在X线投照方向上的投影。 实际焦点与有效焦点的关系 设实际焦点宽为a，长为b，则投影后宽度不变，长度为bsin ，即 　　　　　有效焦点＝实际